Raspberry Pi - Potentiomètre
Ce didacticiel vous apprend à utiliser le Raspberry Pi avec un potentiomètre, également connu sous le nom de pot, trimmer, résistance variable, rhéostat ou capteur d'angle rotatif. En détail, nous allons apprendre :
- Comment fonctionne un potentiomètre.
- Comment connecter un potentiomètre à un Raspberry Pi.
- Comment programmer un Raspberry Pi pour lire la valeur du potentiomètre.
- Comment convertir la valeur lue en une autre valeur telle que la tension, l'angle d'un servomoteur, la vitesse d'un moteur, la luminosité d'une LED...
Préparation du matériel
Or you can buy the following sensor kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
À propos du potentiomètre
Un potentiomètre rotatif, également connu sous le nom de capteur d'angle rotatif, est utilisé pour modifier manuellement la valeur d'un élément. Des exemples incluent le volume d'une chaîne stéréo, la luminosité d'une lampe et le niveau de zoom d'un oscilloscope.
Le raccordement du potentiomètre
Un potentiomètre a généralement trois broches :
- La broche GND doit être connectée à la masse (0V)
- La broche VCC doit être reliée à VCC (5V ou 3,3V)
- La broche de sortie envoie la tension à la broche d'entrée du Raspberry Pi.
※ Note:
La broche GND et la broche VCC peuvent être échangées.
Comment ça marche
L'arbre rotatif du potentiomètre peut être déplacé de 0°, qui est le plus proche de GND, jusqu'à un angle maximum, qui est le plus proche de la broche VCC. Cet angle maximum est appelé ANGLE_MAX.
※ Note:
La valeur de ANGLE_MAX est déterminée par le fabricant. En général, nous n'y prêtons pas attention, sauf lorsque nous devons calculer l'angle de rotation (voir la section des cas d'utilisation).
Le principe de fonctionnement :
- Un utilisateur tourne l'axe du potentiomètre
- ⇒ L'angle du potentiomètre est modifié
- ⇒ La résistance du potentiomètre est modifiée
- ⇒ La tension sur la broche de sortie du potentiomètre est modifiée
- ⇒ La valeur analogique lue par le Raspberry Pi est modifiée
Raspberry Pi - Potentiomètre
La carte Raspberry Pi n'a pas de convertisseur analogique-numérique (ADC) intégré. Nous devons utiliser un module ADC externe (par exemple, le module ADS1115) pour lire la tension analogique d'un potentiomètre.
- Le potentiomètre est connecté au module ADS1115.
- Le module ADS1115 convertit la tension du potentiomètre en valeur ADC.
- Le Raspberry Pi se connecte au module ADS1115 et lit la valeur ADC via l'interface I2C.
Le module ADS1115 est un convertisseur ADC haute résolution de 16 bits. Il convertit une plage de tension de 0V à 3,3V en une plage de valeurs ADC de 0 à 65535.
Une fois que nous avons obtenu la valeur ADC, nous pouvons la redimensionner pour en obtenir une différente. Considérons quelques exemples d'applications.
- Recalibrer à la tension du potentiomètre.
- Recalibrer au volume d'une stéréo.
- Recalibrer à la luminosité de la LED.
- Recalibrer à la vitesse d'un moteur à courant continu.
- Recalibrer à l'angle du servomoteur.
Redimensionner la plage
| FROM | TO | |||
|---|---|---|---|---|
| Angle | rotated by user | 0° | → | ANGLE_MAX |
| Voltage | from potentiometer's pin | 0V | → | 3.3 |
| ADC value | read by Raspberry Pi | 0 | → | 65536 |
| Other value | converted by Raspberry Pi | VALUE_MIN | → | VALUE_MAX |
Diagramme de câblage
- Schéma de câblage du potentiomètre Raspberry Pi sans plaque d'essai
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- Diagramme de câblage du potentiomètre Raspberry Pi avec planche à pain
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Pour simplifier et organiser votre câblage, nous vous recommandons d'utiliser un Screw Terminal Block Shield pour Raspberry Pi. Ce shield garantit des connexions plus sûres et plus faciles à gérer, comme illustré ci-dessous :
Comment programmer le code Raspberry Pi pour lire la valeur d'un potentiomètre
Étapes rapides
- Assurez-vous d'avoir Raspbian ou tout autre système d'exploitation compatible avec le Raspberry Pi installé sur votre Pi.
- Assurez-vous que votre Raspberry Pi est connecté au même réseau local que votre PC.
- Assurez-vous que votre Raspberry Pi est connecté à internet si vous avez besoin d'installer certaines bibliothèques.
- Si c'est la première fois que vous utilisez Raspberry Pi, consultez Installation du logiciel - Raspberry Pi..
- Connectez votre PC au Raspberry Pi via SSH en utilisant le client SSH intégré sur Linux et macOS ou PuTTY sur Windows. Consultez comment connecter votre PC au Raspberry Pi via SSH.
- Assurez-vous que vous avez installé la bibliothèque RPi.GPIO. Sinon, installez-la en utilisant la commande suivante :
- Installez la bibliothèque Adafruit_ADS1x15 en exécutant les commandes suivantes sur le terminal de votre Raspberry Pi :
- Créez un fichier de script Python potentiometer.py et ajoutez le code suivant :
- Enregistrez le fichier et exécutez le script Python en exécutant la commande suivante dans le Terminal :
- Tournez le potentiomètre.
- Vérifiez le résultat dans le terminal.
Le script s'exécute en boucle infinie jusqu'à ce que vous appuyiez sur Ctrl + C dans le terminal.